DSA、常規(guī)超聲與實(shí)時(shí)三維超聲在頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)術(shù)前的診斷價(jià)值

王立娟 勇　強(qiáng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院超聲科，北京 100029

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DSA、常規(guī)超聲與實(shí)時(shí)三維超聲在頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)術(shù)前的診斷價(jià)值

王立娟 勇強(qiáng)*
首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院超聲科，北京 100029

摘要：頸動(dòng)脈粥樣硬化性狹窄是發(fā)生缺血性腦卒中的常見原因，目前臨床外科治療頸動(dòng)脈硬化性狹窄的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式是頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)（carotid endarterectomy，CEA），而正確判斷頸動(dòng)脈是否狹窄、狹窄的程度、斑塊的性質(zhì)以及斑塊的位置、形態(tài)等，對(duì)手術(shù)適應(yīng)證及手術(shù)時(shí)機(jī)的選擇以及手術(shù)效果的評(píng)估等均有重要的臨床指導(dǎo)價(jià)值。數(shù)字減影與血管造影（Digital subtraction angiography，DSA）被認(rèn)為是目前評(píng)估頸動(dòng)脈狹窄與閉塞的金標(biāo)準(zhǔn)，可指導(dǎo)介入的治療過程以及預(yù)后評(píng)估；常規(guī)超聲可以直接顯示斑塊的位置、形態(tài)和評(píng)估狹窄程度等，是頸動(dòng)脈狹窄的首選檢查方法；三維超聲作為常規(guī)超聲的重要發(fā)展，不僅能夠立體顯示頸動(dòng)脈斑塊的位置、形態(tài)和管腔情況，而且能夠?qū)︻i動(dòng)脈斑塊進(jìn)行精確的測(cè)量，對(duì)斑塊性質(zhì)做出評(píng)估，同時(shí)還具有無創(chuàng)性、無放射性、操作方便、成像快捷、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，有望成為CEA術(shù)前制定更加合理的手術(shù)方案的影像學(xué)檢查手段。

關(guān)鍵詞：DSA超聲；實(shí)時(shí)三維超聲；CEA

近年隨著人們生活水平的提高，頸動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病率逐年增加并且有年輕化趨勢(shì)。頸動(dòng)脈粥樣硬化可以引起頸動(dòng)脈狹窄甚至閉塞，導(dǎo)致腦部供血障礙，是腦血管疾病的重要危險(xiǎn)因素之一。在缺血性腦梗死的病因中60%為頸動(dòng)脈狹窄[1]。因此，治療頸動(dòng)脈狹窄對(duì)預(yù)防腦卒中具有重要意義，而頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)（carotid endarterectomy，CEA）是預(yù)防缺血性腦卒中的最常見的手術(shù)方式。

1　CEA的指征、禁忌證及補(bǔ)片指征

經(jīng)歷了近60年的臨床應(yīng)用，CEA技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，成為治療顱外段頸動(dòng)脈狹窄的金標(biāo)準(zhǔn)。CEA手術(shù)可以切除增厚的頸動(dòng)脈內(nèi)膜及硬化斑塊，因而對(duì)斑塊做出準(zhǔn)確的術(shù)前評(píng)估是手術(shù)成功的關(guān)鍵，其中包括頸動(dòng)脈狹窄的程度、范圍，斑塊的位置、性質(zhì)等，做好手術(shù)時(shí)機(jī)的選擇，達(dá)到既解除了狹窄又消除了腦栓子來源的手術(shù)目的，確保手術(shù)順利進(jìn)行。

CEA手術(shù)的絕對(duì)指征包括：⑴6個(gè)月內(nèi)1次或者多次短暫性腦缺血發(fā)作，并且頸動(dòng)脈狹窄度≥70%；⑵6個(gè)月內(nèi)1次或者多次輕度非致殘性腦卒中發(fā)作，癥狀或者體征持續(xù)＞24 h并且頸動(dòng)脈狹窄度≥70%。相對(duì)指征包括：⑴無癥狀性頸動(dòng)脈狹窄度≥70%；⑵ 有癥狀性狹窄度的范圍是50%～69%；⑶ 無癥狀性頸動(dòng)脈狹窄度＜70%，但是血管造影或者其他檢查提示狹窄病變處于不穩(wěn)定狀態(tài)。同時(shí)要求有癥狀患者圍術(shù)期總卒中發(fā)生率和死亡率＜6%；無癥狀患者圍術(shù)期總卒中發(fā)生率和死亡率＜3%；患者預(yù)期壽命＞5年。相對(duì)禁忌證包括：⑴ 顱內(nèi)血管畸形；⑵ 亞急性腦梗死；⑶ 血管造影禁忌證（嚴(yán)重的造影劑反應(yīng) 、慢性腎衰竭）；⑷ 嚴(yán)重鈣化性病變，擴(kuò)張困難者。絕對(duì)禁忌證：⑴ 頸動(dòng)脈內(nèi)附壁血栓形成；⑵ 腔內(nèi)方法無法到達(dá)的病變（主動(dòng)脈弓分支嚴(yán)重扭曲，無合適導(dǎo)入動(dòng)脈，主動(dòng)脈弓解剖特殊）；⑶ 嚴(yán)重狹窄（＞99%）；⑷ 頸動(dòng)脈瘤附近的病變。

另外，近來越來越多的學(xué)者開始關(guān)注CEA中是否應(yīng)該使用補(bǔ)片的問題，國外有學(xué)者提出了CEA術(shù)中使用補(bǔ)片的指征[2-5]：⑴ 頸內(nèi)動(dòng)脈管徑過?。ǎ?～5 mm）；⑵ 頸動(dòng)脈遠(yuǎn)端內(nèi)膜明顯增厚，使用補(bǔ)片可以使內(nèi)膜切除處與遠(yuǎn)端移行區(qū)更加平滑；⑶ 同時(shí)修復(fù)頸內(nèi)動(dòng)脈遠(yuǎn)端的迂曲或者扭結(jié)；⑷ 動(dòng)脈發(fā)生再狹窄需要2次手術(shù)；⑸ 動(dòng)脈切開長度＞3 cm，或者遠(yuǎn)端超出頸動(dòng)脈竇部。上述指征幾乎均需要在術(shù)前做出評(píng)價(jià)。

2　評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈硬化的方法

目前評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈硬化的方法包括：⑴ 數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）；⑵ 常規(guī)彩色多普勒超聲（color doppler flow imaging，CDFI）；⑶ 三維超聲（three-dimensional ultrasound，3DUS）；⑷ 多層螺旋CT成像（multi slice spiral CT，MS-CT）；⑸ 磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）；⑹ 超聲造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）等檢查。其中，DSA被認(rèn)為是目前評(píng)估頸動(dòng)脈狹窄與閉塞的金標(biāo)準(zhǔn)，可以指導(dǎo)介入治療過程以及評(píng)估預(yù)后；常規(guī)超聲可以直接顯示斑塊的位置、形態(tài)，評(píng)估狹窄程度等，是頸動(dòng)脈狹窄的首選檢查方法；三維超聲作為二維超聲的一個(gè)重要發(fā)展，不僅能夠立體顯示頸動(dòng)脈斑塊的位置、形態(tài)和管腔情況，而且能夠?qū)︻i動(dòng)脈斑塊進(jìn)行精確的測(cè)量，對(duì)斑塊性質(zhì)做出評(píng)估，同時(shí)還具有無創(chuàng)性、無放射性、操作方便、成像快捷和重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，有望成為CEA術(shù)前制定更加合理的手術(shù)方案的重要參考因素。

2.1DSA

目前認(rèn)為DSA是評(píng)估頸動(dòng)脈狹窄與閉塞的金標(biāo)準(zhǔn)[6]。DSA的原理是將受檢部位注入造影劑前后的血管造影X線熒光圖像，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理并且將2幅圖像的數(shù)字信息相減，獲得了去除骨骼、肌肉和其他軟組織，只留單純血管影像的減影圖像。DSA能夠反映血管形態(tài)改變的動(dòng)態(tài)信息，顯像清晰、準(zhǔn)確，細(xì)小血管的分辨率高，同時(shí)可以直接進(jìn)行介入治療，能夠清楚地顯示血管狹窄或者閉塞的部位、長度、程度，分支、側(cè)支及末梢血管循環(huán)，確定狹窄段有無動(dòng)脈瘤及潰瘍形成，判斷是否合并椎動(dòng)脈、頸外動(dòng)脈及顱內(nèi)動(dòng)脈受累情況，而且能夠反映血流動(dòng)力學(xué)變化。有利于臨床醫(yī)師選擇合理的治療方式，指導(dǎo)手術(shù)和介入治療過程以及預(yù)后評(píng)估。

DSA有許多不足之處，包括：(1)有時(shí)不能夠顯示狹窄的最大角度，對(duì)不規(guī)則或者偏心性狹窄的狹窄程度的測(cè)量，準(zhǔn)確性較差；(2)DSA有4%發(fā)生短暫性腦缺血發(fā)作（transient ischemic attack，TIA），在穿刺及插管操作中有一定創(chuàng)傷并且可能出現(xiàn)穿刺部位血腫、動(dòng)靜脈痙攣、假性動(dòng)脈瘤、動(dòng)靜脈瘺、局部動(dòng)脈內(nèi)膜撕裂及動(dòng)脈夾層，可能導(dǎo)致斑塊脫落，損傷血管內(nèi)皮誘導(dǎo)斑塊形成等風(fēng)險(xiǎn)；(3)術(shù)中需要反復(fù)給予對(duì)比劑，有潛在對(duì)比劑不良反應(yīng)的可能；(4)在各項(xiàng)頸動(dòng)脈成像中最復(fù)雜、昂貴的檢查，均需要住院檢查；(5)在檢查過程中術(shù)者及患者均受到一定量輻射；(6)對(duì)高齡患者、肝腎功能不全及動(dòng)脈硬化程度嚴(yán)重者不適用。

隨著旋轉(zhuǎn)三維重建成像（three-dimensional DSA，3D DSA）在臨床的應(yīng)用，有作者認(rèn)為其測(cè)量的血管面積狹窄率比直徑狹窄率更能精確地反映血管的狹窄程度[7]。3D DSA血管造影能夠提供更豐富的影像學(xué)信息，可以從任意角度觀察血管及其病變的三維立體空間關(guān)系和相應(yīng)的管腔內(nèi)情況；同時(shí)可以精確地測(cè)量病變血管的直徑、長度、截面積和體積等，為臨床治療提供更有益的資料。但是仍然存在局限性和不足，DSA只能反映血管腔被造影劑充填的輪廓，不能提供血管壁的結(jié)構(gòu)信息，不能了解斑塊的性質(zhì)和是否穩(wěn)定，而心血管事件風(fēng)險(xiǎn)程度的判定更依賴于病變斑塊的組織學(xué)和生物活性，因而DSA對(duì)判定動(dòng)脈粥樣硬化的預(yù)后有一定的局限性。因?yàn)镈SA旋轉(zhuǎn)采集時(shí)間相對(duì)較長，患者稍有活動(dòng)、吞咽等原因，可能使容積再現(xiàn)和仿真內(nèi)鏡的圖像造成假象，使觀察到的管壁不光滑，有偽影，從而影響病變的診斷。

2.2CDFI

CDFI是檢查顱外段頸動(dòng)脈最敏感的方法，不僅可以準(zhǔn)確地判斷病變部位的狹窄程度，更重要的是提供外科手術(shù)所需要的重要信息，特別是對(duì)頸動(dòng)脈狹窄程度的判斷、斑塊性質(zhì)的診斷、頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫手術(shù)適應(yīng)證以及手術(shù)時(shí)機(jī)的選擇、手術(shù)效果評(píng)判、術(shù)后隨訪均有重要意義。

CDFI除了提供是否存在動(dòng)脈狹窄及對(duì)狹窄位置、程度做出評(píng)價(jià)外，還能夠根據(jù)斑塊表面的形態(tài)和內(nèi)部回聲來初步判斷動(dòng)脈斑塊的易損性。易損斑塊的特征包括偏心性斑塊、薄的纖維帽、大的脂質(zhì)核心、纖維帽斷裂、斑塊表面有潰瘍及斑塊內(nèi)出血。不穩(wěn)定斑塊的超聲表現(xiàn)常為低回聲的軟斑塊，由大的低回聲暗區(qū)（脂核）伴斑塊表面薄高回聲界面（纖維帽）組成；穩(wěn)定性斑塊則表現(xiàn)為高回聲的硬斑塊，由反射性等于或者大于外膜組織的強(qiáng)回聲伴（不伴）聲影組成。不穩(wěn)定斑塊破裂或者纖維帽不完整，可能導(dǎo)致血栓形成或者血管閉塞。在斑塊破裂前識(shí)別不穩(wěn)定斑塊，對(duì)臨床治療和預(yù)防更有價(jià)值。低回聲、不均質(zhì)回聲斑塊較強(qiáng)回聲、均質(zhì)性斑塊，發(fā)生神經(jīng)系統(tǒng)癥狀的危險(xiǎn)性更高，等回聲斑塊更多與無癥狀的臨床狀態(tài)相關(guān)。頸動(dòng)脈病變動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的內(nèi)部回聲特征和表面形態(tài)可能對(duì)患者的預(yù)后有意義，特別是頸動(dòng)脈潰瘍斑塊可以增加腦動(dòng)脈栓塞的風(fēng)險(xiǎn)。

傳統(tǒng)二維超聲和血管造影病理標(biāo)本相比，對(duì)存在于自然的頸動(dòng)脈斑塊潰瘍的微小信息診斷能力欠佳[8]。此外，對(duì)準(zhǔn)確并且可重復(fù)性評(píng)估斑塊形態(tài)和表面信息，只采用二維分析是受限的。掃查位置的不同，可能導(dǎo)致斑塊與動(dòng)脈管壁之間無反射區(qū)被誤認(rèn)為潰瘍。這些困難容易導(dǎo)致有關(guān)頸動(dòng)脈潰瘍斑塊自然進(jìn)程方面的信息缺乏。另外，受操作者技術(shù)等主觀因素影響較大，容易在操作者之間出現(xiàn)較大差異。目前，CDFI僅能夠顯示很少的斑塊內(nèi)新生血管，難以發(fā)現(xiàn)很多低回聲斑塊及等回聲斑塊內(nèi)新生血管。這是由于斑塊內(nèi)新生血管血流速度低，無特定的血管壁，CDFI顯示比較困難。與DSA相比，部分頸動(dòng)脈重度狹窄者容易誤診為閉塞，也難以觀察頸內(nèi)動(dòng)脈顱內(nèi)段血管的病變。

2.33DUS

3DUS是在普通二維超聲成像的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)新的超聲影像學(xué)技術(shù)，由于二維超聲檢查結(jié)果高度依賴操作者并且不能進(jìn)行圖像的后處理，而3DUS在很大程度上克服了此缺陷。3DUS重建圖像清晰、直觀、立體感強(qiáng)，能夠逼真地顯示斑塊的形態(tài)結(jié)構(gòu)及與周圍位置的關(guān)系，在可視化和量化方面均較常規(guī)超聲有很大改善，已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)影像的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。國內(nèi)3DUS起步較晚，于20世紀(jì)80年代末興起，大多集中在心臟方面，專門對(duì)頸動(dòng)脈進(jìn)行3DUS重建的研究較少。3DUS檢查能夠直觀地顯示頸動(dòng)脈的空間立體走行，提供準(zhǔn)確的解剖關(guān)系，圖像直觀便于理解并且重復(fù)性好。與二維超聲相比，能夠更清晰地顯示斑塊的位置、表面形態(tài)，內(nèi)部回聲，更準(zhǔn)確地判定斑塊性質(zhì)，特別是對(duì)潰瘍型斑塊的診斷，而潰瘍型斑塊的發(fā)生是CEA術(shù)的絕對(duì)適應(yīng)證[9]。實(shí)時(shí)3DUS還可以顯示動(dòng)脈血管結(jié)構(gòu)、血流情況及斑塊的空間形態(tài)，可以對(duì)血管及斑塊的三維圖像進(jìn)行任意方向切割，獲得更多動(dòng)脈斑塊的信息，便于臨床醫(yī)師理解，并且可以在術(shù)前模擬術(shù)式，確保手術(shù)的順利開展，提高手術(shù)的成功率。

3DUS不但能夠提供詳細(xì)的頸動(dòng)脈空間立體解剖結(jié)構(gòu)信息，提供充分的關(guān)于斑塊空間立體定向分布信息，而且能夠進(jìn)行精確的頸動(dòng)脈斑塊的量化測(cè)量，可以監(jiān)測(cè)斑塊體積改變，避免了單方向的衡量，可以提高對(duì)斑塊進(jìn)展或者消減信息的獲取，有利于手術(shù)時(shí)機(jī)的選擇。

隨著計(jì)算機(jī)分析技術(shù)的進(jìn)展，單純依靠肉眼對(duì)超聲圖像上頸動(dòng)脈斑塊進(jìn)行成分分析，缺乏規(guī)范性和重復(fù)性。在定量診斷方面，3DUS圖像的優(yōu)勢(shì)在于可以作出動(dòng)脈斑塊形態(tài)學(xué)和結(jié)構(gòu)學(xué)的量化評(píng)估，為進(jìn)一步推測(cè)其發(fā)生缺血性腦血管疾病的可能性提供了可靠的量化指標(biāo)。形態(tài)學(xué)檢測(cè)指標(biāo)包括：動(dòng)脈管腔面積、管壁面積、管壁標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)（normalized wall index，NWI）、斑塊的體積、斑塊的最大面積及管腔狹窄率。結(jié)構(gòu)學(xué)指標(biāo)的測(cè)量結(jié)果包括：動(dòng)脈斑塊回聲均值、斑塊回聲標(biāo)準(zhǔn)差、斑塊回聲中位數(shù)、灰階中位數(shù)（gray-scale median，GSM）及超聲背向散射積分（integrated backscatter ultrasound，IBS）?；译A中位數(shù)和背向散射技術(shù)可以實(shí)時(shí)、定量區(qū)分頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的不同回聲，并且判斷不同的組織學(xué)構(gòu)成，評(píng)價(jià)斑塊的特征，為臨床提供有價(jià)值的信息?；译A中位數(shù)因斑塊成分不同而變化，其數(shù)值由高到低分別為：鈣化斑塊＞纖維斑塊＞內(nèi)有出血或者壞死的斑塊。研究表明：灰階中位數(shù)越低，斑塊穩(wěn)定性越差，臨床風(fēng)險(xiǎn)越大[10]。借助GSM值判斷頸動(dòng)脈斑塊回聲性質(zhì)，可以用于評(píng)估頸動(dòng)脈硬化斑塊CEA及頸動(dòng)脈支架置入術(shù)（carotid artery stenting，CAS）圍手術(shù)期發(fā)生栓塞的風(fēng)險(xiǎn)[11]。頸動(dòng)脈斑塊按病理成分可分為4類：低回聲的脂質(zhì)型斑塊、高回聲的纖維型斑塊、強(qiáng)回聲的鈣化斑塊及等回聲或者回聲不均的復(fù)合斑塊。不同類型頸動(dòng)脈斑塊，因成分不同IBS值之間存在顯著性差異。脂質(zhì)斑塊IBS最低，這種斑塊容易破裂出血或者形成梗死；纖維型斑塊和鈣化斑塊IBS值較高，這種斑塊比較穩(wěn)定，不容易發(fā)生梗死[12]。

二維圖像是三維重建的基礎(chǔ)，故二維圖像的質(zhì)量關(guān)系到三維重建的質(zhì)量，例如：頸動(dòng)脈鈣化斑塊后方聲影明顯，局部管腔顯示不清者；頸動(dòng)脈分叉位置較高者；動(dòng)脈走行嚴(yán)重迂曲者，均不適宜進(jìn)行三維掃查。圖像采集過程中應(yīng)該注意以下方面：(1)避免呼吸與體位移動(dòng)對(duì)超聲圖像造成影響，血管搏動(dòng)明顯者的三維重建效果欠佳，對(duì)于患者呼吸幅度較大者掃查時(shí)可以囑其屏氣；(2)根據(jù)采樣部位大小和體表特征，確定掃查采樣方式；(3)在采集圖像時(shí)應(yīng)該去掉無關(guān)信息，減少體元素空間的體元數(shù)目，縮短圖像儲(chǔ)存、處理和重建的時(shí)間。另外，容積探頭較普通探頭體積稍大，對(duì)患者頸部較短者聲窗受限。對(duì)頸動(dòng)脈斑塊累計(jì)范圍較廣，超出三維探頭自動(dòng)掃查范圍者，單次掃查不能對(duì)病變?nèi)策M(jìn)行重建。

盡管存在上述不足之處，彩色多普勒超聲作為一種無創(chuàng)性檢查，其安全性高、操作簡便、敏感性高、可反復(fù)檢查、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)及價(jià)格低廉，而且可以提供血管腔內(nèi)病變的性質(zhì)。彩色多普勒超聲不僅作為頸動(dòng)脈狹窄的初篩手段，更為重要的是，在CEA術(shù)前診斷、手術(shù)適應(yīng)證的選擇、術(shù)后效果的評(píng)判、并發(fā)癥的診斷及隨訪中起著不可替代的作用[13]。與高分辨率MRI和多層螺旋CT等先進(jìn)的成像技術(shù)相比，超聲檢查仍然是頸動(dòng)脈硬化相關(guān)疾病篩查的首選檢查方法，而3DUS作為常規(guī)超聲的一個(gè)重要發(fā)展，必然在臨床應(yīng)用中發(fā)揮越來越重要的作用。

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The value of DSA, conventional ultrasound and real time three dimensional ultrasound in the preoperative diagnosis of carotid artery intima

WANG Li-juanYONG Qiang*
Department of General Ultrasound, Beijing Anzhen Hospital Affiliated to the Capital Medical University, Beijing Institute of Heart Lung and Blood Vessel Diseases, Beijing 10029, China

Abstract:Carotid artery atherosclerotic stenosis is a common cause of ischemic cerebral apoplexy, the clinical surgical treatment of carotid atherosclerotic stenosis is the standard operation of carotid endarterectomy (CEA), and correctly judge whether the carotid artery stenosis, the degree of stenosis, the nature of the plaques, and the position of the plaques, forms, etc. For the surgical indications and surgical timing, and the effect of the operation evaluation has important clinical value. Digital subtraction angiography(DSA) is considered the gold standard for evaluation of carotid stenosis and occlusion, can guide the interventional treatment and evaluating prognosis; Conventional ultrasound can directlybook=37,ebook=41show the location of the plaques, shape, assess the degree of stenosis, is the first choice for the carotid stenosis ; Threedimensional ultrasound as an important development of conventional ultrasound, not only can the three-dimensional display of the carotid plaques and lumen, and can carry on the precise measurement of carotid plaques, the plaque property assessment, at the same time also has a noninvasive, no radiation, convenient operation, fast imaging, as well as good repeatability, it is expected to become the imaging examination method that can establish more reasonable operation scheme of CEA preoperatively.

Key words:DSA ultrasound; ultrasound real-time 3D; CEA

*通信作者：勇強(qiáng)，E-mail：doctor-yong@163.com

文章編號(hào)：2096-0646.2016.02.01.07